[发明专利]一种橡胶沥青高温降粘剂、其制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种橡胶沥青高温降粘剂、其制备方法及其应用，属于橡胶沥青改性技术领域。

背景技术

目前公路行业路面材料中，热拌橡胶沥青混合料仍然占据绝大多数的比例。普通橡胶沥青混合料的拌合温度在165℃左右，而改性橡胶沥青混合料温度在175℃左右，目前使用越来越广泛的SMA、OGFC等多功能型路面拌合温度在190℃左右。橡胶沥青和矿料加热到如此高的温度，不仅消耗了大量的能源，加剧橡胶沥青老化，而且在生产和施工中会排放出大量的温室气体、橡胶沥青烟雾、粉尘，极大的危害施工人员安全、污染环境。

如果橡胶沥青混合料的温度能够降低20℃，每吨橡胶沥青混合料可节省燃料1.5-2.0公斤，二氧化碳与烟尘排放量降低50%左右，二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮等气体会降低70%左右，橡胶沥青烟雾等有毒物质会降低80%左右。

因此，如何降低橡胶沥青混合料的拌合温度是目前的研究热点。现有技术主要有冷拌橡胶沥青混合料与温拌橡胶沥青混合料两种方法。而冷拌橡胶沥青混合料虽然在环保节能方面有一定优势，但是其路用性能较差，只能作为紧急修补预案，难以满足高等级路面的大面积铺筑。

而温拌技术主要有矿物沸石法、南非SOSABIT法、表面活性剂法等几种，近几年表面活性剂的技术研究较多。

中国专利201020233760.9记载了橡胶沥青温拌剂和由其拌合的橡胶沥青混合料及二者的制备方法，其中橡胶沥青温拌剂由烷基胺类阳离子表面活性剂、酰胺类阳离子表面活性剂、季铵盐类阳离子、表面活性剂、氯化钙水组成，其中水的比例占81.5%-90%，而高温下水蒸气对橡胶沥青混合料拌合楼的设备腐蚀十分严重，同时，大量的水还会使橡胶沥青混合料发泡，降低橡胶沥青与集料的粘附性。

中国专利201010129727一种修筑路面橡胶沥青混合料温拌添加剂由木质素胺盐、辛基酚聚氧乙烯醚、胺类抗剥落剂、盐酸、工业水组成，其中工业水占80.46-86.33%。此温拌添加剂中含有盐酸，在温拌剂的储存与添加中会腐蚀设备，胺类抗剥落剂虽能提高橡胶沥青与集料的粘附性，但是大量的水仍会腐蚀橡胶沥青混合料拌合设备，同时橡胶沥青混合料的耐久性制得考究。

这些专利的橡胶沥青温拌剂或者添加剂，添加使用不方便，组分中的水在高温下形成水蒸气，会腐蚀拌合楼设备，同时，使温拌橡胶沥青混合料的水稳定性能与高温性能降低，难以达到热拌橡胶沥青混合料的效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种橡胶沥青高温降粘剂、其制备方法及其应用。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种橡胶沥青高温降粘剂，其原料包括：氧化聚乙烯蜡100份，高级脂肪酸5-40份，金属氢氧化物10-50份，所述份数为质量份数。

为了提高产品性能，所述高级脂肪酸为硬脂酸或油酸或两者任意配比的混合物；所述金属氢氧化物为氢氧化钙。

上述橡胶沥青高温降粘剂的制备方法，包括以下步骤：

A、将氧化聚乙烯蜡100份与高级脂肪酸5-40份混匀，并溶于有机溶剂；

B、向步骤A所得物料中加入质量用量为步骤A所得物料质量的1-12%的酸催化剂，120-150℃下，反应1-5h；

C、将步骤B所得物料中的有机溶剂蒸出；

D、将金属氢氧化物10-50份与质量为金属氢氧化物质量的5-15倍的水混合；

E、将步骤C蒸出有机溶剂的剩余物与步骤D所得物料混匀，30-80℃下，反应1h-3h，得橡胶沥青高温降粘剂；

所述有机溶剂为甲苯、二甲苯、环己烷或正乙烷。

上述有机溶剂的用量以将物料溶解为准，即只要将加入它们中的物料溶解即可，考虑到成本和反应速率的问题，有机溶剂的用量不要过多。

上述步骤C指：将步骤B所得物料中的有机溶剂蒸出中。

为了提高产品纯度，改善产品性能，上述橡胶沥青高温降粘剂的制备方法，还包括步骤E,将步骤E所得橡胶沥青高温降粘剂，萃取提纯；上述酸催化剂为浓硫酸或浓盐酸；上述金属氢氧化物为氢氧化钙；上述有机溶剂为甲苯。

上述浓盐酸指质量份数超过37%的盐酸；浓硫酸指质量浓度大于70%的硫酸溶液。

为了提高萃取效率，萃取提纯时，所用溶剂为体积比为（1:2）-（1:1）的水和乙酸乙酯，所用溶剂的质量为橡胶沥青高温降粘剂原料总质量的2-4倍；收集上层液，对上层液进行蒸馏除去乙酸乙酯，并将剩余物干燥、碾磨。

上述上层液指萃取震荡、静置分层后，会形成水层在下、乙酸乙酯在上的分层结构。